Rain in Australia

Introducción

Los datos obtenidos de Kaggle tienen la información atmosférica de varios años en Australia, datos en los que viene incluida desde la velocidad del viento hasta la temperatura, en total 23 variables recogidas durante varios años en distintas ciudades de Australia con las que se obtienen un dataset de 140.000 líneas aproximadamente.

Nuestro objetivo será predecir la lluvia del día siguiente con los datos metereológicos del día.

Con este dataset tan grande lo primero que nos planteamos fue centrarnos en dos cosas:

1. Utilizar una zona concreta de Australia, sacada de la variable localización, de la cual elegimos 4 ciudades situadas en la costa sureste de Australia.

2. Utilizar la variable temporal de alguna forma, ya que considerabamos que tenía importancia pero no podíamos usar cada día del año como un dato diferente, por lo que decidimos obtener a partir de la fecha la estación del año en la que estaba cada línea.

##  Dimensiones dataset train:  9824 25

##  Dimensiones dataset test:  1228 25

##  Dimensiones dataset validación:  1228 25

Antes que nada, visualizamos información básica de las ciudades elegidas y estaciones y cómo están relacionadas con la lluvia.

Realizamos un conteo del número de días que han llovido o no en cada una.

Si filtramos por los días en los que ha llovido hoy (RainToday = 1), vemos las veces que ha llovido el día siguiente o no.

Vemos que en Adelaide, Canberra y Melbourne no suele ser fuecuente que llueva el día siguiente si ha llovido hoy. En Sydney en cambio, es más fequente que llueva si ha llovido el día anterior.

Representamos ahora los días que han llovido en función de las ciudades y las estaciones del año.

En Adelaide y Melbourne las estaciones sí influyen más en la frecuencia de días que llueven, mientras que en Sydney y Canberra suele ser más homogénero.

EDA variables individuales

Resumen de las variables.

summary(train)

##       Date               Season            Location        
##  Min.   :2007-11-01   Length:9824        Length:9824       
##  1st Qu.:2010-05-14   Class :character   Class :character  
##  Median :2012-08-31   Mode  :character   Mode  :character  
##  Mean   :2012-10-06                                        
##  3rd Qu.:2015-01-23                                        
##  Max.   :2017-06-25                                        
##                                                            
##     MinTemp         MaxTemp         Rainfall        Evaporation    
##  Min.   :-8.00   Min.   : 4.10   Min.   :  0.000   Min.   : 0.000  
##  1st Qu.: 7.90   1st Qu.:17.10   1st Qu.:  0.000   1st Qu.: 2.400  
##  Median :11.60   Median :21.40   Median :  0.000   Median : 4.200  
##  Mean   :11.44   Mean   :22.01   Mean   :  2.165   Mean   : 5.018  
##  3rd Qu.:15.50   3rd Qu.:26.10   3rd Qu.:  0.600   3rd Qu.: 6.800  
##  Max.   :33.90   Max.   :45.80   Max.   :119.400   Max.   :43.400  
##  NA's   :9       NA's   :8       NA's   :181       NA's   :2493    
##     Sunshine     WindGustDir        WindGustSpeed     WindDir9am       
##  Min.   : 0.00   Length:9824        Min.   : 11.00   Length:9824       
##  1st Qu.: 4.10   Class :character   1st Qu.: 31.00   Class :character  
##  Median : 7.90   Mode  :character   Median : 39.00   Mode  :character  
##  Mean   : 7.15                      Mean   : 40.64                     
##  3rd Qu.:10.20                      3rd Qu.: 48.00                     
##  Max.   :13.90                      Max.   :106.00                     
##  NA's   :2667                       NA's   :1104                       
##   WindDir3pm         WindSpeed9am    WindSpeed3pm    Humidity9am    
##  Length:9824        Min.   : 0.00   Min.   : 0.00   Min.   :  5.00  
##  Class :character   1st Qu.: 7.00   1st Qu.:13.00   1st Qu.: 56.00  
##  Mode  :character   Median :11.00   Median :19.00   Median : 68.00  
##                     Mean   :13.27   Mean   :18.82   Mean   : 67.22  
##                     3rd Qu.:19.00   3rd Qu.:24.00   3rd Qu.: 80.00  
##                     Max.   :63.00   Max.   :65.00   Max.   :100.00  
##                     NA's   :207     NA's   :199     NA's   :71      
##   Humidity3pm     Pressure9am      Pressure3pm        Cloud9am    
##  Min.   : 4.00   Min.   : 982.3   Min.   : 985.5   Min.   :0.000  
##  1st Qu.:37.00   1st Qu.:1013.6   1st Qu.:1011.4   1st Qu.:2.000  
##  Median :48.00   Median :1018.6   Median :1016.3   Median :6.000  
##  Mean   :48.95   Mean   :1018.5   Mean   :1016.2   Mean   :4.694  
##  3rd Qu.:60.00   3rd Qu.:1023.5   3rd Qu.:1021.1   3rd Qu.:7.000  
##  Max.   :99.00   Max.   :1040.2   Max.   :1037.8   Max.   :9.000  
##  NA's   :30      NA's   :201      NA's   :196      NA's   :4111   
##     Cloud3pm        Temp9am         Temp3pm       RainToday        
##  Min.   :0.000   Min.   :-1.30   Min.   : 3.70   Length:9824       
##  1st Qu.:2.000   1st Qu.:11.70   1st Qu.:15.90   Class :character  
##  Median :5.000   Median :15.40   Median :20.00   Mode  :character  
##  Mean   :4.696   Mean   :15.55   Mean   :20.56                     
##  3rd Qu.:7.000   3rd Qu.:19.30   3rd Qu.:24.50                     
##  Max.   :8.000   Max.   :38.60   Max.   :44.70                     
##  NA's   :4298    NA's   :24      NA's   :17                        
##     RISK_MM        RainTomorrow      
##  Min.   :  0.000   Length:9824       
##  1st Qu.:  0.000   Class :character  
##  Median :  0.000   Mode  :character  
##  Mean   :  2.164                     
##  3rd Qu.:  0.800                     
##  Max.   :119.400                     
## 

Analizamos las variables individuales por separado con distintos gráficos.

En este dataset hay muchos pares de variables que están fuertemente relacionadas, por ejemplo la temperatura máxima y mínima de un día, o la presión a las 9 de la mañana y la presión a las 3 de la tarde. Por ello, en el análisis individual de variables se estudiarán a la vez por una mejor comprensión.

MinTemp y MaxTemp

## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.
## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

La temperatura mínima se podría asimilar a una distribución normal. La temperatura máxima tiene una cola a su derecha en la que aparecen mútliples valores atípicos.

Temp9am y Temp3pm

Las variables Temp9am y Temp3pm son muy parecidas a las temperaturas mínimas y máximas respectivamente.

## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.
## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

Estas variables tienen un comportamiento parecido a la temperatura mínima y máxima respectivamente.

Pressure9am y Pressure3pm

## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.
## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

Parecen tener una distribución normal ambas variables.

Humidity9am y Humidity3pm

## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.
## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

Cloud9am y Cloud3pm

## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.
## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

Se trata de una variable categórica que indica la fracción del cielo que está cubierta por nubes a las 9am. Está medida en “oktas”, que son unidades de octavos. Una medida cero indica que el cielo está completamente despejado y un ocho indica que está completamente cubierto.

La variable a las diferentes horas se distribuye de forma muy parecida.

WindSpeed9am y WindSpeed3pm

## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.
## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

La velocidad del viente suele tomar valores mayores por la tarde, a las 3pm comparado con la mañana.

WindDir9am y WindDir3pm

Las direcciones en las que el viento se mueve son muy diferentes a las 9 y a las 3. Predominan la dirección Norte y la Oeste por la mañana, mientras que por la tarde suele ser más homogéneo.

Velocidad más fuerte del viento

## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

Se trata de la dirección y la velocidad del viento más fuerte en las últimas 24 horas. Predomina el viento en la dirección norte con una media de veolcidad de 40km/h.

Analizamos cuatro variables que no están, a priori, relacionadas por pares.

Rainfall

## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

Es la cantidad de lluvia que se ha registrado en el día en mm. Como la mayoría de días no llueve, aparecen muchos valores nulos en el histograma que dificulta la normalización de la variable.

Evaporation

## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

Se trata de la evaporación en mm en las últimas 24h a las 9am. Contiene un gran número de valroes atípicos.

Horas de sol

## `stat_bin()` using `bins = 30`. Pick better value with `binwidth`.

Sorprende el número de días en el que las horas de sol es 0, es decir, está nublado todo el día o con rayos de sol muy débiles.

EDA multivariante

Analizamos la relación unas variables con otras.

Gracias a este gráfico demostramos que los pares de variables citados sí están fuertemente relacionados. Por ejemplo, la presión a las 9 de la mañana con la presión a las 3 de la tarde: si una aumenta, la otra también. Destacar que también hay correlaciones inversas: cuando aumenta la variable Sunshine, disminuye la Cloud9am.

Analizamos en general la relación entre las variables con las estaciones, la variable de salida (RainTomorrow) y las ciudades. Para ello seleccionamos una de las variables de los pares (ya que contienen información similar) y el resto. La variable Rainfall no la mostramos pues su distribución es difícil de visualizar. Se analizarán posteriormente con las transformaciones.

Relaciones por estaciones.

La Temperatura (MaxTemp, Temp9am), la presión (Pressure3pm) y evaporación muestran un claro comportamiento diferente según la estación.

Relaciones por ciudades.

La temperatura es la variable dónde se puede observar más claramente que tiene un comportamiento diferente para cada ciudad.

Relaciones por RainTomorrow, si llueve o no.

Las variables interesantes a analizar con más detalle son: la temperatura, la humedad, la presión y los rayos de sol.

A partir de estas relaciones, indagamos con más detalle las relaciones que parecen interesantes.

Comprobamos que, efectivamente, las cuatro variables de temperatura son muy parecidas, como puede observarse en sus distribuciones:

Al estar relacionadas y tener un comportamiento similar posteriormente se estudiará introdudir al modelo interacciones entre éstas.

Veamos cómo se comporta una de ellas según las estaciones y ciudades:

La Temperatura claramente está condicionada por las estaciones y por las ciudades. No hay mucha diferencia entre otoño y primavera. Dada esta información se podría plantear realizar un modelo para cada estación o para cada ciudad.

Comprobamos que los pares de temperaturas están fuertemente relacionados y que por lo tanto será interesante estudiar interacciones entre ellas.

## `geom_smooth()` using method = 'gam' and formula 'y ~ s(x, bs = "cs")'
## `geom_smooth()` using method = 'gam' and formula 'y ~ s(x, bs = "cs")'

Analizamos otras variables más en detalle. Veamos cómo se comporta la presión según las estaciones y ciudades:

La presión se diferencia bastante con cada estación y también se aprecia que está bastante relacionada con si llueve o no: la presión suele ser menor cuando llueve.

Comprobamos que las variables de presión están fuertemente relacionadas entre ellas.

Veamos cómo se comporta la humedad según las estaciones y ciudades:

Vemos que la humedad contiene valores diferentes según si llueve o no y se diferencia básicamente entre otoño e invierno. Efectiavmente la humedad es mayor los días que llueve.

Comprobamos cómo de relacionadas están las variables de humedad entre ellas.

Veamos cómo se comporta la evaporación según las estaciones y ciudades:

Se observan comportamientos diferentes de la evaporación sobretodo en función de las estaciones.

Veamos cómo se comportan las horas de sol según las estaciones y ciudades:

Claramente la variable sunshine se diferencia más en función de la variable de salida RainTomorrow.

Veamos cómo se comporta la velocidad del viento según las estaciones y ciudades:

La velocidad del viento suele ser mayor los días que llueve.

Veamos cómo se comportan las nubes del viento según las estaciones y ciudades:

Las variables de nubes a las diferentes horas se comportan de manera muy parecida.

Veamos cómo se comportan la velocidad del viento y su dirección según las estaciones y ciudades:

No parece haber mucha diferencia entre la dirección del viento y la velocidad en función de si llueve o no.

Añadir estos gráficos (Rainfall) después de analizar las transformaciones.

Interaccion entre variables y combinacion

Se puede observar en la grafica siguiente que no ninguna variable individual es mejor que otra para diferenciar si llueve o no llueve, estudiaremes MinTemp, MaxTemp, Temp9am, Temp3pm y las Pressure9am y las Pressure3pm.

Ahora crearemos unas nuevas varibles combinandolas entre si.

Imputacion de datos faltantes

Vamos a realizar un estudio de los datos faltantes para después imputarlos utilizando las tecnicas junto al resto de parametros.

Para analizar los posibles datos faltantes y las relaciones utilizamos dos bibliotecas, visdat y naniar. Con la base de datos de train vemos como se reparten los datos faltantes

vis_dat(train)

(cols_withNa <- apply(train, 2, function(x) sum(is.na(x))))

##          Date        Season      Location       MinTemp       MaxTemp 
##             0             0             0             9             8 
##      Rainfall   Evaporation      Sunshine   WindGustDir WindGustSpeed 
##           181          2493          2667          1105          1104 
##    WindDir9am    WindDir3pm  WindSpeed9am  WindSpeed3pm   Humidity9am 
##           709           229           207           199            71 
##   Humidity3pm   Pressure9am   Pressure3pm      Cloud9am      Cloud3pm 
##            30           201           196          4111          4298 
##       Temp9am       Temp3pm     RainToday       RISK_MM  RainTomorrow 
##            24            17           181             0             0 
##       AvgTemp          Temp      Pressure 
##             4             2           178

# TODO revisar texto y poner markdown 

Con estos Datos podemos deducir que las variables con mas datos faltantes serian (de mas a menos datos faltantes): - Cloud3pm - Cloud9am - Sunshine - Evaporation - WindGustDir - WindGustSpeed - WindDir9am

Con estos datos vamos a estudiar cuales son las variables con mas relaciones de los valores faltantes

gg_miss_upset(train)

Con esta grafica podemos observar que los datos faltantes mas relaccionados son sobretodo Cloud3pm y Cloud9am, esto puede deberse a que estas variables son categoricas y no pueden medirse directamente, ya que necesitan de la evaluacion del cielo en ese dia y esto puede que este automatizado.

A estas variables se le suman las variables Evaporation y Sunshine, que tambien estan relaccionadas tanto entre si como con las mencionadas anteriormente.

Por ultimo recalcar que la Variable WindGustDir tiene muchos datos faltantes en los que no tiene relacion con las antes mencionadas. Esto puede deberse a que miden cosas completamente diferentes y no necesariamente dependen de las otras.

Con todos estos datos y el EDA con el que hemos empezado podemos comenzar a imputar datos faltantes:

Las primeras variables que vamos a evaluar para completar sus datos faltantes son aquellas variables numericas que se miden en dos momentos del dia, esto nos puede ayudar para completar una con la otra ya que en gran medida estas variables son bastannte dependientes y podemos sacar una buena correlacion para completar una con la otra.

Para esto utilizaremos el metodo de imputacion KNN, con estos datos consideramos que se pueden completar perfectamente estos valores faltantes.

Variables Temp9am & Temp3pm:

#Variables Temp9am & Temp3pm: método: imputación simple: KNN
par(mfrow=c(1,1))
train %>% select(Temp9am, Temp3pm) %>% marginplot()

Viendo esta grafica podemos decir que tiene sentido utilizar la imputacion mediante KNN.

#Posible imputación simple mediante un algoritmo de clustering k-NN (con la función VIM:kNN)
#Parece que tiene sentido:
train %>% select(Temp9am, Temp3pm) %>% VIM::kNN() %>% marginplot(., delimiter="_imp")

train_imputed <- kNN(train, variable=c("Temp9am","Temp3pm"))
#test_imputed <- kNN(test, variable=c("Temp9am","Temp3pm"))

Comprobamos si nuestra muestra inicial modifica su densidad para asegurarnos de que esta imputacion funciona y no hemos generado ningun valor que no coincida.

#Comprobaciones:
par(mfrow=c(1,2))
plot(density(train$Temp9am, na.rm = T), col=2, main="Temp9am")
lines(density(train_imputed$Temp9am), col=3)
plot(density(train$Temp3pm, na.rm = T), col=2, main="Temp3pm")
lines(density(train_imputed$Temp3pm), col=3) 

Como podemos comprobar, apenas se aprecia la linea roja que esta debajo de la densidad inicial por lo que podemos decir que no cambia

Variables MinTemp & MaxTemp:

#Variables MinTemp & MaxTemp: método: imputación simple: KNN
par(mfrow=c(1,1))
train %>% select(MinTemp, MaxTemp) %>% marginplot()

#Parece que tiene sentido:
train %>% select(MinTemp, MaxTemp) %>% VIM::kNN() %>% marginplot(., delimiter="_imp")

train_imputed <- kNN(train, variable=c("MaxTemp","MinTemp"))
#test_imputed <- kNN(test, variable=c("MaxTemp","MinTemp"))

#Comprobaciones:
par(mfrow=c(1,2))
plot(density(train$MaxTemp,na.rm = T),col=2,main="MaxTemp")
lines(density(train_imputed$MaxTemp),col=3)
plot(density(train$MinTemp,na.rm = T),col=2,main="MinTemp")
lines(density(train_imputed$MinTemp),col=3)

En este caso la imputacion de datos faltantes tambien funciona

Variables Pressure9am & Pressure3pm:

#Variables Pressure3pm & Pressure9am: método: imputación simple: KNN
par(mfrow=c(1,1))
train %>% select(Pressure3pm, Pressure9am) %>% marginplot()

#Parece que tiene sentido:
train %>% select(Pressure3pm, Pressure9am) %>% VIM::kNN() %>% marginplot(., delimiter="_imp")

train_imputed <- kNN(train_imputed, variable=c("Pressure3pm","Pressure9am"))
#test_imputed <- kNN(test_imputed, variable=c("Pressure3pm","Pressure9am"))

#Comprobaciones:
par(mfrow=c(1,2))
plot(density(train$Pressure3pm,na.rm = T),col=2,main="Pressure3pm")
lines(density(train_imputed$Pressure3pm),col=3)
plot(density(train$Pressure9am,na.rm = T),col=2,main="Pressure9am")
lines(density(train_imputed$Pressure9am),col=3)

Podemos utilizar esta imputacion en la presion.

Variables Humidity9am & Humidity3pm:

#Variables Humidity9am & Humidity3pm: método: imputación simple: KNN
par(mfrow=c(1,1))
train %>% select(Humidity3pm, Humidity9am) %>% marginplot()

#Parece que tiene sentido:
train %>% select(Humidity3pm, Humidity9am) %>% VIM::kNN() %>% marginplot(., delimiter="_imp")

train_imputed <- kNN(train_imputed, variable=c("Humidity3pm","Humidity9am"))
#test_imputed <- kNN(test_imputed, variable=c("Humidity3pm","Humidity9am"))

#Comprobaciones:
par(mfrow=c(1,2))
plot(density(train$Humidity3pm,na.rm = T),col=2,main="Humidity3pm")
lines(density(train_imputed$Humidity3pm),col=3)
plot(density(train$Humidity9am,na.rm = T),col=2,main="Humidity9am")
lines(density(train_imputed$Humidity9am),col=3)

Podemos utilizar esta imputacion en la humedad.

Variables Rainfall & Raintoday: Podriamos pensar que estas dos variables van de la mano, ya que si la premisa se cumple, cuando la variable Rainfall es 0 es que ese mismo dia no ha llovido, por ello haremos un estudio de los datos faltantes.

trainSelect2 <- train %>% select(RainToday, Rainfall)
gg_miss_upset(trainSelect2)

Esto quiere decir que los datos faltantes son exactamente los mismos, por lo que vamos a proceder a completar los datos faltantes de la variable rainfall y con ellos completaremos los datos de Raintoday.

Otras variables que puede tener sentido relacionar es la cantidad de lluvia con la humedad.

Variables Humidity9am & Rainfall:

#Variables Humidity9am & Rainfall: método: imputación simple: KNN
par(mfrow=c(1,1))
train %>% select(Humidity9am, Rainfall) %>% marginplot()

#Parece que tiene sentido:
train %>% select(Humidity9am, Rainfall) %>% VIM::kNN() %>% marginplot(., delimiter="_imp")

train_imputed <- kNN(train_imputed, variable=c("Humidity9am","Rainfall"))
# test_imputed <- kNN(test_imputed, variable=c("Humidity9am","Rainfall"))

train_imputed[c("Temp9am_imp","Temp3pm_imp" ,"MaxTemp_imp","MinTemp_imp", "Humidity9am_imp","Rainfall_imp", "Humidity3pm_imp", "Pressure3pm_imp","Pressure9am_imp")] <- list(NULL)

imputacion_knn_test<-function(train_imputed, test){
  train_imputed["dataset"] <- 'train'
  test["dataset"] <- 'test'
  dataset_knn = rbind(train_imputed, test) 
  dataset_knn_imputed <- kNN(dataset_knn, variable=c("Temp9am","Temp3pm"))
  dataset_knn_imputed <- kNN(dataset_knn, variable=c("MaxTemp","MinTemp"))
  dataset_knn_imputed <- kNN(dataset_knn, variable=c("Humidity3pm","Humidity9am"))
  dataset_knn_imputed <- kNN(dataset_knn, variable=c("Pressure3pm","Pressure9am"))
  dataset_knn_imputed <- kNN(dataset_knn, variable=c("Humidity9am","Rainfall"))
  train_imputed = subset(dataset_knn_imputed, dataset == 'train')
  test_imputed = subset(dataset_knn_imputed, dataset == 'test')
  test_imputed[c("Temp9am_imp","Temp3pm_imp" ,"MaxTemp_imp","MinTemp_imp", "Humidity9am_imp","Rainfall_imp", "Humidity3pm_imp", "Pressure3pm_imp","Pressure9am_imp","dataset")] <- list(NULL)
  return (test_imputed) }

test_imputed = imputacion_knn_test(train_imputed, test)

#Comprobaciones:
par(mfrow=c(1,2))
plot(density(train$Humidity9am,na.rm = T),col=2,main="Humidity9am")
lines(density(train_imputed$Humidity9am),col=3)
plot(density(train$Rainfall,na.rm = T),col=2,main="Rainfall")
lines(density(train_imputed$Rainfall),col=3)

# Checkea numero de NA
(cols_withNa <- apply(train_imputed, 2, function(x) sum(is.na(x))))

##          Date        Season      Location       MinTemp       MaxTemp 
##             0             0             0             0             0 
##      Rainfall   Evaporation      Sunshine   WindGustDir WindGustSpeed 
##             0          2493          2667          1105          1104 
##    WindDir9am    WindDir3pm  WindSpeed9am  WindSpeed3pm   Humidity9am 
##           709           229           207           199             0 
##   Humidity3pm   Pressure9am   Pressure3pm      Cloud9am      Cloud3pm 
##             0             0             0          4111          4298 
##       Temp9am       Temp3pm     RainToday       RISK_MM  RainTomorrow 
##            24            17           181             0             0 
##       AvgTemp          Temp      Pressure 
##             4             2           178

Ahora que ya hemos logrado imputar la variable de Rainfall la utilizaremos para conseguir los datos faltantes de raintoday:

train_imputed$RainToday[which(is.na(train_imputed$RainToday))] <- ifelse(train_imputed$Rainfall == 0, "No", "Yes")
test_imputed$RainToday[which(is.na(test_imputed$RainToday))] <- ifelse(test_imputed$Rainfall == 0, "No", "Yes")



train_imputed$RainToday <- ifelse(train_imputed$RainToday == "Yes", 1, 0)
train_imputed$RainToday = as.numeric(train_imputed$RainToday)

train_imputed$RainTomorrow <- ifelse(train_imputed$RainTomorrow  == "Yes", 1, 0)
train_imputed$RainTomorrow  = as.numeric(train_imputed$RainTomorrow )

test_imputed$RainToday <- ifelse(test_imputed$RainToday == "Yes", 1, 0)
test_imputed$RainToday = as.numeric(test_imputed$RainToday)

test_imputed$RainTomorrow <- ifelse(test_imputed$RainTomorrow  == "Yes", 1, 0)
test_imputed$RainTomorrow  = as.numeric(test_imputed$RainTomorrow )

Variables Cloud3pm & Cloud9am: Para estas variable sutilizamos la libreria mice con el metodo de la imputacion multiple y comprobamos que no varia la densidad de los valores

par(mfrow=c(1,1))
train_imputed0 <- mice(train_imputed[,c('Cloud3pm','Cloud9am')], seed=2018, print = F, m = 30)
train_imputed1 <- mice::complete(train_imputed0)
test_imputed0 <- mice(test_imputed[,c('Cloud3pm','Cloud9am')], seed=2018, print = F, m = 30)
test_imputed1 <- mice::complete(test_imputed0)
xyplot(train_imputed0, Cloud3pm ~Cloud9am)

par(mfrow=c(1,2))
plot(density(train$Cloud3pm,na.rm = T),col=2,main="Cloud3pm")
lines(density(train_imputed1$Cloud3pm),col=3)
plot(density(train$Cloud9am,na.rm = T),col=2,main="Cloud9am")
lines(density(train_imputed1$Cloud9am),col=3)

train_imputed$Cloud3pm <- train_imputed1$Cloud3pm
train_imputed$Cloud9am <- train_imputed1$Cloud9am
test_imputed$Cloud3pm <- test_imputed1$Cloud3pm
test_imputed$Cloud9am <- test_imputed1$Cloud9am

Variable Evaporation:

En esta Varible utilizaremos la media de cada estacion y con esto sustituiremos los valores faltantes.

summer <- filter(train, Season == "summer")
evaporationMeanSummer <- mean(summer$Evaporation,na.rm = TRUE)
winter <- filter(train, Season == "winter")
evaporationMeanWinter <- mean(winter$Evaporation,na.rm = TRUE)
spring <- filter(train, Season == "spring")
evaporationMeanSpring <- mean(spring$Evaporation,na.rm = TRUE)
fall <- filter(train, Season == "fall")
evaporationMeanFall <- mean(fall$Evaporation,na.rm = TRUE)

evaporationMeanSummer

## [1] 7.992145

evaporationMeanSpring

## [1] 5.715113

evaporationMeanFall

## [1] 4.140863

evaporationMeanWinter

## [1] 2.447918

Aqui podemos observar como la variable de evaporacion varia bastante en funcion de la epoca del año, en este caso por orden tenemos Verano, Primavera, Otoño e Invierno de mayor a menor, como en el resto de datos de esta variable solo utiliza un decimal haremos lo mismo para nuestras imputaciones.

evaporationMeanSummer <- round(evaporationMeanSummer,1)
evaporationMeanSpring <- round(evaporationMeanSpring,1)
evaporationMeanFall <- round(evaporationMeanFall,1)
evaporationMeanWinter <- round(evaporationMeanWinter,1)

evaporationMeanSummer

## [1] 8

evaporationMeanSpring

## [1] 5.7

evaporationMeanFall

## [1] 4.1

evaporationMeanWinter

## [1] 2.4

train_imputed$Evaporation[which(is.na(train_imputed$Evaporation))] <- ifelse(train_imputed$Season == "summer", evaporationMeanSummer,
                                                                      ifelse(train_imputed$Season == "winter", evaporationMeanWinter,
                                                                      ifelse(train_imputed$Season == "spring", evaporationMeanSpring,
                                                                      ifelse(train_imputed$Season == "fall", evaporationMeanFall,
                                                                      0))))
test_imputed$Evaporation[which(is.na(test_imputed$Evaporation))] <- ifelse(test_imputed$Season == "summer", evaporationMeanSummer,
                                                                      ifelse(test_imputed$Season == "winter", evaporationMeanWinter,
                                                                      ifelse(test_imputed$Season == "spring", evaporationMeanSpring,
                                                                      ifelse(test_imputed$Season == "fall", evaporationMeanFall,
                                                                      0))))

Variable Sunshine:

En esta Varible tambien utilizaremos la media de cada estacion y con esto sustituiremos los valores faltantes.

SunshineMeanSummer <- mean(summer$Sunshine,na.rm = TRUE)
SunshineMeanWinter <- mean(winter$Sunshine,na.rm = TRUE)
SunshineMeanSpring <- mean(spring$Sunshine,na.rm = TRUE)
SunshineMeanFall <- mean(fall$Sunshine,na.rm = TRUE)

SunshineMeanSummer

## [1] 8.630411

SunshineMeanSpring

## [1] 7.671015

SunshineMeanFall

## [1] 6.725528

SunshineMeanWinter

## [1] 5.67726

Aqui podemos observar como la variable de Sunshine varia bastante en funcion de la epoca del año, en este caso por orden tenemos Verano, Primavera, Otoño e Invierno de mayor a menor, como en el resto de datos de esta variable solo utiliza un decimal haremos lo mismo para nuestras imputaciones.

SunshineMeanSummer <- round(SunshineMeanSummer,1)
SunshineMeanSpring <- round(SunshineMeanSpring,1)
SunshineMeanFall <- round(SunshineMeanFall,1)
SunshineMeanWinter <- round(SunshineMeanWinter,1)

SunshineMeanSummer

## [1] 8.6

SunshineMeanSpring

## [1] 7.7

SunshineMeanFall

## [1] 6.7

SunshineMeanWinter

## [1] 5.7

train_imputed$Sunshine[which(is.na(train_imputed$Sunshine))] <- ifelse(train_imputed$Season == "summer", SunshineMeanSummer,
                                                                      ifelse(train_imputed$Season == "winter", SunshineMeanWinter,
                                                                      ifelse(train_imputed$Season == "spring", SunshineMeanSpring,
                                                                      ifelse(train_imputed$Season == "fall", SunshineMeanFall,
                                                                      0))))

test_imputed$Sunshine[which(is.na(test_imputed$Sunshine))] <- ifelse(test_imputed$Season == "summer", SunshineMeanSummer,
                                                                      ifelse(test_imputed$Season == "winter", SunshineMeanWinter,
                                                                      ifelse(test_imputed$Season == "spring", SunshineMeanSpring,
                                                                      ifelse(test_imputed$Season == "fall", SunshineMeanFall,
                                                                      0))))

Variables WindDir & WindSpeed: Para imputar los datos faltantes en la direccion del viento y en la velocidad utilizaremos la velocidad media que hemos obtenido antes en funcion de la direccion que tenia el aire a esa misma hora, asi nos aseguramos de dar un valor mas acorde a la realidad con los datos de los que disponemos.

Para ello primero tenemos que hacer un estudio de las variables y sus datos faltantes

trainSelect <- train %>% select(WindDir9am, WindDir3pm, WindSpeed9am,WindSpeed3pm)
gg_miss_upset(trainSelect)

Con esta informacion podemos concluir que los datos que mas faltan son los de la mañana y destacando los datos de la direccion a las 9 de la mañana. Teniendo en cuenta que en el caso de WindDir3pm, WindSpeed9am, WindSpeed3pm, la mayoria de datos NA corresponden con valores faltantes en los demas valores no seremos capaces de imputar dichos valores con estos datos.

test <- train %>%
  group_by(WindDir9am) %>%
  summarize(avg_WindSpeed9am = mean(WindSpeed9am))
test

## # A tibble: 17 x 2
##    WindDir9am avg_WindSpeed9am
##    <chr>                 <dbl>
##  1 E                      9.95
##  2 ENE                    9.96
##  3 ESE                   10.6 
##  4 N                     19.4 
##  5 NE                     9.89
##  6 NNE                   10.5 
##  7 NNW                   14.6 
##  8 NW                    15.8 
##  9 S                     13.3 
## 10 SE                    11.2 
## 11 SSE                   13.4 
## 12 SSW                   12.7 
## 13 SW                    13.2 
## 14 W                     15.9 
## 15 WNW                   14.0 
## 16 WSW                   14.8 
## 17 <NA>                  NA

para poder completar todos los valores vamos a imputar datos en la velocidad del viento. Para ello haremos uso del mice con el que gracias a los valores de la presion a la misma hora imputaremos los valores faltantes.

par(mfrow=c(1,1))
train_imputed0 <- mice(train_imputed[,c('Pressure9am','WindSpeed9am')], seed=2018, print = F, m = 30)
train_imputed1 <- mice::complete(train_imputed0)
test_imputed0 <- mice(test_imputed[,c('Pressure9am','WindSpeed9am')], seed=2018, print = F, m = 30)
test_imputed1 <- mice::complete(test_imputed0)
xyplot(train_imputed0, Pressure9am ~WindSpeed9am)

par(mfrow=c(1,1))
train_imputed2 <- mice(train_imputed[,c('Pressure3pm','WindSpeed3pm')], seed=2018, print = F, m = 30)
train_imputed3 <- mice::complete(train_imputed2)
test_imputed2 <- mice(test_imputed[,c('Pressure3pm','WindSpeed3pm')], seed=2018, print = F, m = 30)
test_imputed3 <- mice::complete(test_imputed2)
xyplot(train_imputed2, Pressure3pm ~WindSpeed3pm)

par(mfrow=c(1,2))
plot(density(train$WindSpeed9am,na.rm = T),col=2,main="WindSpeed9am")
lines(density(train_imputed1$WindSpeed9am),col=3)
plot(density(train$WindSpeed3pm,na.rm = T),col=2,main="WindSpeed3pm")
lines(density(train_imputed3$WindSpeed3pm),col=3)

train_imputed$WindSpeed9am <- train_imputed1$WindSpeed9am
train_imputed$WindSpeed3pm <- train_imputed3$WindSpeed3pm
test_imputed$WindSpeed9am <- test_imputed1$WindSpeed9am
test_imputed$WindSpeed3pm <- test_imputed3$WindSpeed3pm

Transformaciones de variables cualitativas

train_imputed[c("Temp9am_imp","Temp3pm_imp" ,"Pressure9am_imp","Pressure3pm_imp","MaxTemp_imp","MinTemp_imp", "Humidity9am_imp","Humidity3pm_imp","Rainfall_imp")] <- list(NULL)
test_imputed[c("Temp9am_imp","Temp3pm_imp" ,"Pressure9am_imp","Pressure3pm_imp","MaxTemp_imp","MinTemp_imp", "Humidity9am_imp","Humidity3pm_imp","Rainfall_imp")] <- list(NULL)

train_imputed <- dummy_cols(train_imputed, select_columns = c("Location", "Season","WindGustDir","WindDir9am","WindDir3pm"))
test_imputed <- dummy_cols(test_imputed, select_columns = c("Location", "Season","WindGustDir","WindDir9am","WindDir3pm"))

Transformaciones de variables cuantitativas La única que no parece seguir una distribución normal es la variable RainFall

p1 <- train_imputed %>% select(Rainfall, Season) %>%
  na.omit() %>%
  ggplot(aes(x=Rainfall, colour=Season)) +
  geom_density()
#(train_imputed$Rainfall)+0.01
aux <- filter(train_imputed,train_imputed$Rainfall>0)
p2 <- aux %>% mutate(inv_Rainfall = 1/ (Rainfall)) %>%
  select(Season, inv_Rainfall) %>%
  na.omit() %>%
  ggplot(aes(x=inv_Rainfall, colour=Season)) +
  geom_density()

p3 <- train_imputed %>% mutate(log10_Rainfall = log10(Rainfall + 0.01)) %>%  #+ 1.01
  select(Season, log10_Rainfall) %>%
  na.omit() %>%
  ggplot(aes(x=log10_Rainfall, colour=Season)) +
  geom_density()

hist(train_imputed$Rainfall)

hist(log10(train_imputed$Rainfall))

hist(log10(train_imputed$Rainfall) + 1)

#Sigue sin quedar una distribución normal...
grid.arrange(p1, p2, p3, nrow = 1)

p2

aux %>% select(Rainfall) %>%
  na.omit() %>%
  symbox(~ Rainfall, data = .)

Con esta informacion podemos concluir que para transformarla lo mejor que podemos hacer es utilizar la inversa sin tener en cuenta los ceros de la variable rainfall, que equivaldrian a un “No” en la variable RainToday

#Resto de variables: siguen distribución normal
qqnorm(train_imputed$MinTemp, ylab="MinTemp")
qqline(train_imputed$MinTemp, col="red")

qqnorm(train_imputed$MaxTemp, ylab="MaxTemp")
qqline(train_imputed$MaxTemp, col="red")

qqnorm(train_imputed$Temp3pm, ylab="Temp3pm")
qqline(train_imputed$Temp3pm, col="red")

qqnorm(train_imputed$Temp9am, ylab="Temp9am")
qqline(train_imputed$Temp9am, col="red")

qqnorm(train_imputed$Pressure9am, ylab="Pressure9am")
qqline(train_imputed$Pressure9am, col="red")

qqnorm(train_imputed$Pressure3pm, ylab="Pressure3pm")
qqline(train_imputed$Pressure3pm, col="red")

dim(train_imputed)

## [1] 9824   87

dim(test_imputed)

## [1] 1228   87

# check NA
train_imputed %>%
  summarise_each(list(~ sum(is.na(.)) / length(.) * 100)) %>%
  t()

##                           [,1]
## Date                0.00000000
## Season              0.00000000
## Location            0.00000000
## MinTemp             0.00000000
## MaxTemp             0.00000000
## Rainfall            0.00000000
## Evaporation         0.00000000
## Sunshine            0.00000000
## WindGustDir        11.24796417
## WindGustSpeed      11.23778502
## WindDir9am          7.21701954
## WindDir3pm          2.33102606
## WindSpeed9am        0.00000000
## WindSpeed3pm        0.00000000
## Humidity9am         0.00000000
## Humidity3pm         0.00000000
## Pressure9am         0.00000000
## Pressure3pm         0.00000000
## Cloud9am            0.00000000
## Cloud3pm            0.00000000
## Temp9am             0.24429967
## Temp3pm             0.17304560
## RainToday           0.00000000
## RISK_MM             0.00000000
## RainTomorrow        0.00000000
## AvgTemp             0.04071661
## Temp                0.02035831
## Pressure            1.81188925
## Location_Sydney     0.00000000
## Location_Adelaide   0.00000000
## Location_Melbourne  0.00000000
## Location_Canberra   0.00000000
## Season_summer       0.00000000
## Season_fall         0.00000000
## Season_spring       0.00000000
## Season_winter       0.00000000
## WindGustDir_SSE    11.24796417
## WindGustDir_ESE    11.24796417
## WindGustDir_S      11.24796417
## WindGustDir_SW     11.24796417
## WindGustDir_WSW    11.24796417
## WindGustDir_NW     11.24796417
## WindGustDir_N      11.24796417
## WindGustDir_NNE    11.24796417
## WindGustDir_NNW    11.24796417
## WindGustDir_WNW    11.24796417
## WindGustDir_W      11.24796417
## WindGustDir_NA      0.00000000
## WindGustDir_NE     11.24796417
## WindGustDir_SE     11.24796417
## WindGustDir_SSW    11.24796417
## WindGustDir_ENE    11.24796417
## WindGustDir_E      11.24796417
## WindDir9am_SSW      7.21701954
## WindDir9am_E        7.21701954
## WindDir9am_SE       7.21701954
## WindDir9am_WNW      7.21701954
## WindDir9am_W        7.21701954
## WindDir9am_NE       7.21701954
## WindDir9am_NW       7.21701954
## WindDir9am_SW       7.21701954
## WindDir9am_NA       0.00000000
## WindDir9am_N        7.21701954
## WindDir9am_SSE      7.21701954
## WindDir9am_S        7.21701954
## WindDir9am_ENE      7.21701954
## WindDir9am_WSW      7.21701954
## WindDir9am_NNW      7.21701954
## WindDir9am_NNE      7.21701954
## WindDir9am_ESE      7.21701954
## WindDir3pm_S        2.33102606
## WindDir3pm_E        2.33102606
## WindDir3pm_SW       2.33102606
## WindDir3pm_W        2.33102606
## WindDir3pm_ESE      2.33102606
## WindDir3pm_WNW      2.33102606
## WindDir3pm_N        2.33102606
## WindDir3pm_SSW      2.33102606
## WindDir3pm_SE       2.33102606
## WindDir3pm_NNW      2.33102606
## WindDir3pm_ENE      2.33102606
## WindDir3pm_NW       2.33102606
## WindDir3pm_WSW      2.33102606
## WindDir3pm_NA       0.00000000
## WindDir3pm_NE       2.33102606
## WindDir3pm_NNE      2.33102606
## WindDir3pm_SSE      2.33102606

test_imputed %>%
  summarise_each(list(~ sum(is.na(.)) / length(.) * 100)) %>%
  t()

##                           [,1]
## Date                0.00000000
## Season              0.00000000
## Location            0.00000000
## MinTemp             0.08143322
## MaxTemp             0.00000000
## Rainfall            0.00000000
## Evaporation         0.00000000
## Sunshine            0.00000000
## WindGustDir        12.37785016
## WindGustSpeed      12.37785016
## WindDir9am          7.24755700
## WindDir3pm          2.76872964
## WindSpeed9am        0.00000000
## WindSpeed3pm        0.00000000
## Humidity9am         0.00000000
## Humidity3pm         0.08143322
## Pressure9am         2.76872964
## Pressure3pm         2.60586319
## Cloud9am            0.00000000
## Cloud3pm            0.00000000
## Temp9am             0.16286645
## Temp3pm             0.00000000
## RainToday           0.00000000
## RISK_MM             0.00000000
## RainTomorrow        0.00000000
## AvgTemp             0.00000000
## Temp                0.00000000
## Pressure            2.52442997
## Location_Canberra   0.00000000
## Location_Sydney     0.00000000
## Location_Melbourne  0.00000000
## Location_Adelaide   0.00000000
## Season_fall         0.00000000
## Season_summer       0.00000000
## Season_winter       0.00000000
## Season_spring       0.00000000
## WindGustDir_E      12.37785016
## WindGustDir_NA      0.00000000
## WindGustDir_ENE    12.37785016
## WindGustDir_NW     12.37785016
## WindGustDir_NNW    12.37785016
## WindGustDir_N      12.37785016
## WindGustDir_WSW    12.37785016
## WindGustDir_SSW    12.37785016
## WindGustDir_SW     12.37785016
## WindGustDir_NNE    12.37785016
## WindGustDir_W      12.37785016
## WindGustDir_SSE    12.37785016
## WindGustDir_WNW    12.37785016
## WindGustDir_NE     12.37785016
## WindGustDir_S      12.37785016
## WindGustDir_SE     12.37785016
## WindGustDir_ESE    12.37785016
## WindDir9am_SE       7.24755700
## WindDir9am_NNW      7.24755700
## WindDir9am_WNW      7.24755700
## WindDir9am_N        7.24755700
## WindDir9am_WSW      7.24755700
## WindDir9am_ESE      7.24755700
## WindDir9am_SSE      7.24755700
## WindDir9am_E        7.24755700
## WindDir9am_NE       7.24755700
## WindDir9am_SW       7.24755700
## WindDir9am_SSW      7.24755700
## WindDir9am_W        7.24755700
## WindDir9am_NA       0.00000000
## WindDir9am_NW       7.24755700
## WindDir9am_NNE      7.24755700
## WindDir9am_S        7.24755700
## WindDir9am_ENE      7.24755700
## WindDir3pm_E        2.76872964
## WindDir3pm_NE       2.76872964
## WindDir3pm_NW       2.76872964
## WindDir3pm_NNW      2.76872964
## WindDir3pm_SSW      2.76872964
## WindDir3pm_WNW      2.76872964
## WindDir3pm_S        2.76872964
## WindDir3pm_ENE      2.76872964
## WindDir3pm_WSW      2.76872964
## WindDir3pm_W        2.76872964
## WindDir3pm_SW       2.76872964
## WindDir3pm_ESE      2.76872964
## WindDir3pm_NA       0.00000000
## WindDir3pm_SSE      2.76872964
## WindDir3pm_N        2.76872964
## WindDir3pm_SE       2.76872964
## WindDir3pm_NNE      2.76872964

Modelo

El modelo utilizado es una regresion logistica, sacamos los valores de la recta para cada variable mediante lasso

###Estandarización:

#Estandarización
numeric_vars <- c("MinTemp","MaxTemp", "Rainfall", "Evaporation", "Sunshine", "WindGustSpeed", 
                  "WindSpeed9am", "WindSpeed3pm", "Humidity9am", "Humidity3pm","Pressure9am" ,
                  "Pressure3pm" , "Temp9am", "Temp3pm", "RISK_MM")

preprocessParams <- preProcess(train_imputed[numeric_vars], method=c("center", "scale"))
train_imputed[numeric_vars] <- predict(preprocessParams, train_imputed[numeric_vars])

#Aplicamos la estandarización con las medias y varianzas de train
test_imputed[numeric_vars] <- predict(preprocessParams, test_imputed[numeric_vars])

#Procesado de variables cualitativas: creación variables dummies
train_imputed <- dummy_cols(train_imputed, select_columns = c("Location", 'Season', 'WindGustDir'))
test_imputed <- dummy_cols(test_imputed, select_columns = c("Location", 'Season', 'WindGustDir'))

train_imputed$Location <- NULL
train_imputed$Season <- NULL
train_imputed$Date <- NULL
train_imputed$WindGustDir <- NULL



test_imputed$Location <- NULL
test_imputed$Season <- NULL
test_imputed$Date <- NULL
test_imputed$WindGustDir <- NULL
test_imputed$WindDir3pm_NA <- NULL
test_imputed$WindDir9am_NA <- NULL


#Selección de variables 

train_imputed_sinNA = na.omit(train_imputed)
x_train = train_imputed_sinNA[, !names(train_imputed_sinNA) %in% c("RainTomorrow")] 

y_train = train_imputed_sinNA$RainTomorrow

test_imputed_sinNA = na.omit(test_imputed)
x_test = test_imputed_sinNA[, !names(test_imputed_sinNA) %in% c("RainTomorrow")] 
y_test = test_imputed_sinNA$RainTomorrow

dim(test_imputed_sinNA)

## [1] 1016   81

dim(train_imputed_sinNA)

## [1] 8175   83

#Primero vemos Lasso
x = model.matrix(RainTomorrow~ ., train_imputed_sinNA)[,-1]

lambda_seq <- 10^seq(2, -2, by = -.1)
cv.out <- cv.glmnet(x, y_train, alpha = 1, lambda = lambda_seq)

plot(cv.out)

# identifying best lamda
best_lam <- cv.out$lambda.min
lasso_best <- glmnet(x, y_train, alpha = 1, lambda = best_lam)

c<-coef(lasso_best,s=best_lam,exact=TRUE)
inds<-which(c!=0)
variables<-row.names(c)[inds]
variables

##  [1] "(Intercept)"       "Sunshine"          "WindGustSpeed"    
##  [4] "WindDir9amN"       "WindDir9amS"       "WindSpeed3pm"     
##  [7] "Humidity3pm"       "Pressure3pm"       "Cloud3pm"         
## [10] "RainToday"         "RISK_MM"           "Location_Sydney"  
## [13] "Location_Adelaide" "Season_summer"     "Season_winter"    
## [16] "WindGustDir_NNW"   "WindGustDir_ENE"   "WindDir9am_N"     
## [19] "WindDir9am_S"      "WindDir9am_NNE"    "WindDir3pm_NNE"

new_train = train_imputed_sinNA %>% select("Sunshine","WindGustSpeed", "WindDir9am_N", "WindDir9am_NNE", "WindDir9am_S",      
                                           "WindDir3pm_NNE", "Humidity3pm", "Pressure3pm", "Cloud3pm", "RainToday",          
                                           "Location_Adelaide", "Location_Sydney", "Season_summer","WindGustDir_ENE", "WindGustDir_NNW",   
                                           "WindDir9am_N", "WindDir9am_NNE", "WindDir9am_S", "WindDir3pm_NNE", "RainTomorrow") 
  

new_test = test_imputed_sinNA %>% select("Sunshine","WindGustSpeed", "WindDir9am_N", "WindDir9am_NNE", "WindDir9am_S",      
                                         "WindDir3pm_NNE", "Humidity3pm", "Pressure3pm", "Cloud3pm", "RainToday",          
                                         "Location_Adelaide", "Location_Sydney", "Season_summer","WindGustDir_ENE", "WindGustDir_NNW",   
                                         "WindDir9am_N", "WindDir9am_NNE", "WindDir9am_S", "WindDir3pm_NNE", "RainTomorrow")




#Modelo
#Entrenamiento
glm_model_train = glm(RainTomorrow~ ., data=new_train, family= binomial)

#Test
glm_test = predict(glm_model_train, newdata = new_test, type = "response")

#Evaluación modelo

#Summary
summary(glm_model_train)

## 
## Call:
## glm(formula = RainTomorrow ~ ., family = binomial, data = new_train)
## 
## Deviance Residuals: 
##     Min       1Q   Median       3Q      Max  
## -2.6949  -0.5645  -0.3426  -0.1586   2.8725  
## 
## Coefficients:
##                   Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    
## (Intercept)       -2.30476    0.10085 -22.852  < 2e-16 ***
## Sunshine          -0.50236    0.03862 -13.008  < 2e-16 ***
## WindGustSpeed      0.43053    0.03719  11.575  < 2e-16 ***
## WindDir9am_N       0.09594    0.09586   1.001 0.316926    
## WindDir9am_NNE     0.39556    0.13168   3.004 0.002666 ** 
## WindDir9am_S      -0.33863    0.14490  -2.337 0.019441 *  
## WindDir3pm_NNE     0.49997    0.17700   2.825 0.004732 ** 
## Humidity3pm        0.91938    0.04238  21.693  < 2e-16 ***
## Pressure3pm       -0.51705    0.03934 -13.144  < 2e-16 ***
## Cloud3pm           0.05016    0.01401   3.580 0.000344 ***
## RainToday          0.55449    0.07217   7.683 1.55e-14 ***
## Location_Adelaide  0.63461    0.08212   7.728 1.10e-14 ***
## Location_Sydney    0.22818    0.08432   2.706 0.006804 ** 
## Season_summer     -0.16090    0.08424  -1.910 0.056133 .  
## WindGustDir_ENE   -0.46365    0.18299  -2.534 0.011287 *  
## WindGustDir_NNW    0.34994    0.12694   2.757 0.005838 ** 
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## (Dispersion parameter for binomial family taken to be 1)
## 
##     Null deviance: 8828.6  on 8174  degrees of freedom
## Residual deviance: 6122.0  on 8159  degrees of freedom
## AIC: 6154
## 
## Number of Fisher Scoring iterations: 5

#Tabla de ganancia
logistic_gains_table <- blr_gains_table(glm_model_train, data = new_train)
#Curva ROC
blr_roc_curve(logistic_gains_table)

#Matriz de confusión

umbral_dec = 0.46
glm_test <- ifelse(glm_test >= umbral_dec, 1, 0)
glm_test <- factor(glm_test, levels = c(0,1))
tabla_conf <- table(glm_test, new_test$RainTomorrow)
caret::confusionMatrix(tabla_conf, positive = '1')

## Confusion Matrix and Statistics
## 
##         
## glm_test   0   1
##        0 731 114
##        1  59 112
##                                           
##                Accuracy : 0.8297          
##                  95% CI : (0.8052, 0.8523)
##     No Information Rate : 0.7776          
##     P-Value [Acc > NIR] : 2.283e-05       
##                                           
##                   Kappa : 0.4609          
##                                           
##  Mcnemar's Test P-Value : 4.034e-05       
##                                           
##             Sensitivity : 0.4956          
##             Specificity : 0.9253          
##          Pos Pred Value : 0.6550          
##          Neg Pred Value : 0.8651          
##              Prevalence : 0.2224          
##          Detection Rate : 0.1102          
##    Detection Prevalence : 0.1683          
##       Balanced Accuracy : 0.7104          
##                                           
##        'Positive' Class : 1               
##